ITER limiters moveable during plasma discharge and optimization of ferromagnetic inserts to minimize toroidal field ripple

ITERにおけるプラズマ放電中可動リミタとリップルを最小化するための強磁性体の最適化

伊尾木 公裕; Chuyanov, V.*; Elio, F.*; Garkusha, D.*; Gribov, Y.*; Lamzin, E.*; 森本 将明; 嶋田 道也; 杉原 正芳; 寺澤 充水; Utin, Y.*; Wang, X.*

Ioki, Kimihiro; Chuyanov, V.*; Elio, F.*; Garkusha, D.*; Gribov, Y.*; Lamzin, E.*; Morimoto, Masaaki; Shimada, Michiya; Sugihara, Masayoshi; Terasawa, Atsumi; Utin, Y.*; Wang, X.*

ITERの真空容器と容器内構造物について2つの重要な設計改善が行われた。一つはプラズマ放電中に位置調整可能なリミタの導入であり、もう一つはトロイダル磁場リップルをさらに軽減するための、強磁性体挿入物の配置最適化である。新しいリミタ設計では、プラズマがダイバータ配置になると、リミタを約8cm引っ込ませることができる。これにより、デスラプションやELMなどによる熱負荷を軽減し、また、ICRHのカップリングを改善できる可能性がある。強磁性体挿入物については、真空容器水平ポートにおけるNB用と通常のものとの配置の相違による複雑さのため、この周辺で設置していなかった。しかしながら、そのため、1%という比較的大きいリップル,約10mmの磁力線の波打があることが明確となり、強磁性体挿入物を追加することとした。

Two important design updates have been made in the ITER VV and in-vessel components recently. One is the introduction of limiters moveable during a plasma discharge, and the other is optimization of the ferromagnetic insert configuration to minimize the toroidal field ripple. In the new limiter concept, the limiters are retracted by 8 cm during the plasma flat top phase in the divertor configuration. This concept gives important advantages: (1) the particle and heat loads due to disruptions, ELMs and blobs on the limiters will be mitigated approximately by a factor 1.5 or more; (2) the gap between the plasma and the ICRH antenna can be reduced to improve the coupling of the ICRH power. The ferromagnetic inserts have previously not been planned to be installed in the outboard midplane region between equatorial ports due to irregularity of tangential ports for NB injection. The result is a relatively large ripple (1 %) in a limited region of the plasma, which nevertheless seems acceptable from the plasma performance viewpoint. However, toroidal field flux lines fluctuate 10 mm due to the large ripple in the FW region. To avoid problems due to the large TF flux line fluctuation, additional ferromagnetic inserts are now planned to be installed in the equatorial port region.